5.2.1Estimation du potentiel de
valorisation énergétique et agricole
Sur la base des données collectées lors de nos
enquêtes sur le terrain, comme demontré ci-dessus, la production
journalière de déchets dans le quartier Harare a
été estimée à environ 1 687,5 kg/jour, en
considérant une production moyenne de 0,75 kg par habitant et par jour
pour une population estimée à 2 250 habitants sur base de notre
échantillon qui était de 375 menages. Parmi ces déchets,
environ 66 % sont organiques, soit une quantité de 1 113,75 kg de
déchets organiques par jour.
Selon les références de la Banque mondiale
(World Bank, 2018 - What a Waste 2.0), les déchets organiques
urbains dans les pays en développement présentent un fort
potentiel de valorisation énergétique par méthanisation,
avec une production moyenne de biogaz comprise entre 50 et 150 m par tonne de
déchets organiques traités.
En appliquant ces ratios au contexte du quartier Harare, nous
aurons donc :
1) Population étudiée est de 2 250 hab.
2) Production moyenne est de 0,75 kg/hab/jour
3) Production de déchets organiques par jour est de
1 113,75 kg/hab/jour qui en tonne donne 1,11 tonne/jour.
- Or 1 tonne de déchets organiques peut produire 50
à 150 m de biogaz comme cité ci-dessus. donc on aura 1,11 x 50=
55,5 m de biogaz par jour ou 1.11x 150= 166,5 mde biogaz par jour,
Ce biogaz peut être utilisé pour :
· la cuisson domestique ;
· l'éclairage ;
· ou la production d'électricité à
petite échelle.
En termes energetiques, sachant qu'un m3 de biogaz
équivaut en moyenne à 6 kWh, cette production correspond à
une énergie comprise entre 55,5m3 x 6 qui est égale
à 333 kWh et 166,5m3 x 6 qui est égale à 999
kWh/jour. Cette quantité d'énergie pourrait couvrir les besoins
domestiques en cuison d'environ 30 à 120 ménages, si on considere
une consummation moyenne de 1 à 2 m3 de biogaz par
ménage et par jour.
Par ailleurs, la méthanisation permet également
de produire du digestat, valorisable sous forme de compost agricole. Selon la
FAO (Food and Agriculture Organization), environ 40 à 60 % de la
matière initiale peut être récupérée sous
forme d'amendement organique, contribuant ainsi à l'agriculture urbaine
et périurbaine. Ainsi donc la quantité de compost potentiellement
produite dans le quartier Harare est éstimée entre 445,5 kg
à 668 kg par jour si on considere 1 113,75 kg de dechets organique
que produit le quartier.
Ainsi, le projet TOMBEC présente un double avantage
:
· énergétique, par la production de biogaz
;
· agricole, par la production de compost.
Ces estimations sont basées sur l'échantillon
étudié et pourraient etre extrapolées à l'ensemble
du quartier dans le cadre d'une plus grande planification, à l'echelle
du quartier. Ils confirment la pertinence technique et environnementale de la
valorisation des déchets organiques dans le quartier Harare
En termes de réalisme et financement,
le projet peut être déployé progressivement :
1. Installer une borne pilote dans un secteur
restreint pour tester l'acceptabilité sociale et l'efficacité
technique.
2. Mobiliser des financements mixtes,
combinant subventions publiques, partenariats avec ONG environnementales,
contributions de micro-entrepreneurs locaux et financement participatif.
3. Étendre progressivement le projet à
l'ensemble du quartier et à d'autres quartiers
périphériques de Kinshasa, selon les résultats du pilote
et la disponibilité des ressources
5.2.2. Architecture technique du système
TOMBEC
Le système TOMBEC est conçu comme une plateforme
intégrée de gestion intelligente et de valorisation des
déchets organiques urbains. Son architecture repose sur quatre
composantes complémentaires : la collecte intelligente, la
transformation biologique, la valorisation énergétique et
agricole, ainsi que la gouvernance numérique.
(1) Collecte intelligente des déchets
organiques
La collecte repose sur un réseau de bornes TOMBEC
implantées à des emplacements stratégiques du quartier
Harare (marchés, écoles, zones résidentielles et espaces
publics). Ces bornes sont équipées de capteurs IoT permettant de
mesurer le niveau de remplissage, la température interne et
l'état de fonctionnement des équipements.
Les données sont transmises par réseau GSM ou
LoRa vers un centre de pilotage numérique assurant le suivi en temps
réel des opérations de collecte, de maintenance et de performance
du système.
(2) Centre de valorisation biologique
Les déchets collectés sont acheminés vers
une plateforme éco-énergétique TOMBEC où ils
subissent plusieurs opérations successives :
Réception ? Tri ? Broyage ?
Homogénéisation ? Digestion anaérobie ? Séparation
biogaz/digestat ? Valorisation.
Le système repose sur un digesteur anaérobie
à faible technologie adapté au contexte local, de type Puxin ou
Biogas Drum, permettant une exploitation simplifiée et des coûts
d'investissement modérés.
(3) Valorisation énergétique :
Le biogaz produit est soumis à un processus de purification
afin d'éliminer l'humidité et les composés
soufrés.
Après traitement, le biogaz est orienté vers
plusieurs usages :
· alimentation énergétique du centre TOMBEC
;
· conditionnement dans des bouteilles destinées
à la cuisson domestique ;
· approvisionnement de petits commerces (restaurants,
boulangeries, ateliers de transformation alimentaire) ;
· alimentation d'un microgénérateur
produisant de l'électricité pour l'éclairage public, les
équipements du centre ou certains services communautaires.
Cette diversification des usages améliore la
rentabilité du système tout en renforçant son impact
social et environnemental.
(4) Valorisation agricole : Le digestat
issu de la méthanisation est transformé en compost organique
après maturation et conditionnement.
Ce compost est destiné :aux maraîchers de la
commune de N'Sele ; aux exploitations agricoles périurbaines ; aux
espaces verts ; aux programmes locaux de reboisement et de restauration des
sols.
Cette valorisation contribue à la réduction de
l'utilisation des engrais chimiques et au développement d'une
agriculture urbaine durable.
(5) Centre de pilotage numérique :
L'ensemble du système est supervisé par une plateforme
numérique centralisée assurant :le suivi du remplissage des
bornes ; la planification des collectes ;le suivi de la production de biogaz
;le suivi de la production de compost ;le suivi de la production
électrique ; la gestion des abonnements et recettes ; la
génération d'indicateurs environnementaux et sociaux.
Figure 5. Schéma fonctionnel
détaillé du système Tombec
Cette composante constitue le coeur intelligent du
système TOMBEC et permet son intégration dans une démarche
de Smart City adaptée au contexte de la commune de N'Sele.
Ce schéma fonctionnel détaillé
présente l'intégration des quatre composantes
opérationnelles du système TOMBEC dans le contexte
spécifique du quartier Harare.
La collecte intelligente 1 couvre l'ensemble des sources de
déchets organiques du quartier Harare (marchés, zones
résidentielles et restaurant). Chaque borne TOMBEC transmet en temps
réel trois paramètres au Centre de Pilotage Numérique : le
niveau de remplissage, la température et l'état de
fonctionnement, via le réseau GSM ou LoRa selon la couverture
disponible. Le centre de pilotage numérique traite ces données
pour produire deux types de sorties décisionnelles : des indicateurs
environnementaux et sociaux d'une part, et le planning de collecte
optimisé pour le camion d'autre part. Cette couche numérique est
ce qui distingue fondamentalement TOMBEC d'un simple système de collecte
traditionnel, elle permet de n'intervenir que quand c'est nécessaire,
réduisant les coûts d'exploitation.
Le centre de valorisation biologique 2 reçoit les
déchets collectés et les traite selon la chaîne :
réception ? tri ? broyage ? digestion anaérobie?
séparation biogaz/digestat. Cette chaîne est conforme aux
standards techniques documentés pour les digesteurs communautaires en
Afrique subsaharienne (Gbadeyan et al., 2024 ; Tolessa, 2024).
La séparation finale produit deux flux de valorisation.
La valorisation énergétique 4 transforme le biogaz purifié
en quatre usages concrets : alimentation du centre TOMBEC lui-même,
bouteilles de cuisson domestique, alimentation des petits commerces, et
microgénérateur d'électricité pour
l'éclairage public et les services communautaires. La valorisation
agricole 4 conditionne le digestat en compost distribué aux
maraîchers de N'sele, aux exploitations périurbaines, aux espaces
verts et aux projets de reboisement et restauration des sols, répondant
directement aux besoins des 16,2% d'agriculteurs identifiés dans
l'enquête terrain.
Ce schéma démontre que le système TOMBEC
répond simultanément aux trois déficits structurels
identifiés dans le diagnostic du quartier Harare : le déficit de
collecte (couche IoT et collecte intelligente), le déficit
énergétique (valorisation biogaz), et le déficit agricole
(valorisation compost). Il constitue ainsi une réponse systémique
et non sectorielle au problème de la gestion des déchets
organiques en milieu urbain informel africain.
5.2.3. Modèle économique
(CAPEX/OPEX)
Le modèle économique du système TOMBEC
repose sur une approche d'économie circulaire visant à
transformer les déchets organiques en ressources valorisables. Les
coûts d'investissement initiaux (CAPEX) concernent principalement
l'acquisition des bornes intelligentes, la mise en place du centre de
méthanisation, les équipements de traitement et de
conditionnement du biogaz, ainsi que la plateforme numérique de
supervision. Les coûts d'exploitation (OPEX) incluent la maintenance des
équipements, les frais de personnel, le transport des déchets, la
connectivité numérique et les activités de sensibilisation
communautaire.
Les revenus du système proviennent de plusieurs sources
complémentaires afin d'assurer sa pérennité
financière :
· Redevances de collecte des déchets auprès
des ménages et petits commerces ;
· Vente du biogaz conditionné en bouteilles
destinées à la cuisson domestique ;
· Vente du compost aux maraîchers, agriculteurs
urbains et espaces verts ;
· Prestations de gestion des déchets auprès
des marchés, écoles et établissements locaux ;
· Subventions publiques et financements climatiques ;
· À long terme, valorisation potentielle des
crédits carbone liés à la réduction des
émissions de méthane.
Tableau 8. Le tableau
ci-dessous propose une estimation indicative basée sur des projets
similaires en Afrique subsaharienne
|
Poste
|
Phase pilote (1 borne + mini-centre TOMBEC)
|
Extension quartier (20 bornes)
|
|
Bornes intelligentes
|
2 000 - 4 000 USD
|
40 000 - 80 000 USD
|
|
Digesteur anaérobie et équipements
associés
|
5 000 - 15 000 USD
|
50 000 - 120 000 USD
|
|
Équipements de stockage et conditionnement du biogas
|
2 000 - 5 000 USD
|
20 000 - 60 000 USD
|
|
Plateforme numérique et supervision
|
2 000 - 5 000 USD
|
3 000 - 8 000 USD
|
|
Sensibilisation et formation communautaire
|
1 000 - 3 000 USD
|
5 000 - 10 000 USD
|
|
Moyens de transport et logistique
|
2 000 - 5 000 USD
|
10 000 - 30 000 USD
|
|
Investissement total estimé
|
14 000 - 37 000 USD
|
128 000 - 308 000 USD
|
|
Coûts annuels d'exploitation
|
4 000 - 8 000 USD/an
|
30 000 - 70 000 USD/an
|
|
Revenus potentiels annuels
|
3 000 - 10 000 USD/an
|
25 000 - 80 000 USD/an
|
L'analyse économique préliminaire montre que la
rentabilité immédiate ne constitue pas l'objectif principal du
système TOMBEC. Le projet vise avant tout l'amélioration de
l'assainissement urbain, la réduction des nuisances environnementales et
la production d'une énergie renouvelable locale. Toutefois, la
diversification des sources de revenus permet d'envisager une autonomie
financière progressive après une phase initiale de soutien
institutionnel.
5.2.4. Schéma de gouvernance du système
TOMBEC
La gouvernance du système TOMBEC repose sur une approche
participative associant les autorités publiques, les opérateurs
techniques et les communautés locales. Cette organisation vise à
assurer la transparence, l'efficacité opérationnelle et la
durabilité du projet.
Tableau 9. Le modèle
de gouvernance du système TOMBEC s'articule sur quatre niveaux
complémentaires
|
Niveau de gouvernance
|
Acteurs
|
Responsabilités
|
|
Niveau stratégique
|
Commune de N'Sele, RATPK, Ministère de l'Environnement,
partenaires financiers
|
Orientation stratégique, mobilisation des ressources,
validation des investissements, suivi global du projet
|
|
Niveau communautaire
|
Comité de quartier, chefs de cellules, associations
locales, représentants des ménages
|
Sensibilisation, participation citoyenne, médiation
sociale, remontée des besoins des usagers
|
|
Niveau opérationnel
|
Coopérative locale ou opérateur
agréé
|
Gestion quotidienne du système, collecte des
déchets, exploitation du digesteur, maintenance, distribution du biogaz
et du compost
|
|
Niveau des bénéficiaires
|
Ménages, marchés, écoles, commerces,
agriculteurs urbains
|
Tri à la source, utilisation des services, paiement des
redevances et participation au système
|
Afin de renforcer la transparence, il est recommandé de
mettre en place un Comité de Pilotage TOMBEC
réunissant périodiquement les représentants des
différents niveaux de gouvernance. Ce comité aura pour mission
d'évaluer les performances techniques, environnementales,
économiques et sociales du système.
L'intégration d'une plateforme numérique de
supervision permettra également de suivre en temps réel les
indicateurs clés du projet et de faciliter la prise de
décision.
5.2.5. Analyse des risques et mesures
d'atténuation
Tableau 10. Analyse des
risques etmesures d'atténuation
|
Risque identifié
|
Probabilité
|
Impact
|
Mesures d'atténuation
|
|
Variabilité des intrants organiques
|
Élevée
|
Moyen
|
Diversifier les sources d'approvisionnement et constituer une
réserve tampon
|
|
Mauvais tri des déchets
|
Moyenne
|
Élevé
|
Formation continue des ménages et contrôle à
la reception
|
|
Défaillance des capteurs et équipements
|
Moyenne
|
Élevé
|
Maintenance préventive, pièces de rechange et
formation des techniciens
|
|
Vol ou vandalisme des installations
|
Élevée
|
Élevé
|
Surveillance communautaire, sécurisation des
équipements et implication des leaders locaux
|
|
Contestation foncière du site TOMBEC
|
Moyenne
|
Élevé
|
Sécurisation juridique du terrain et accords officiels
avec la commune
|
|
Faible acceptabilité sociale
|
Moyenne
|
Élevé
|
Sensibilisation régulière et démonstration
des bénéfices du projet
|
|
Insuffisance des ressources financières
|
Élevée
|
Élevé
|
Diversification des financements et développement
progressif des activités génératrices de revenus
|
|
Faible demande en compost ou biogas
|
Faible
|
Moyen
|
Campagnes de promotion et partenariats commerciaux locaux
|
|
Instabilité institutionnelle
|
Moyenne
|
Moyen
|
Formalisation des accords et implication de plusieurs parties
prenantes
|
|
Mauvaise gouvernance financière
|
Moyenne
|
Élevé
|
Audit périodique, transparence comptable et suivi par le
comité de pilotage
|
L'analyse des risques montre que les principaux défis
du système TOMBEC concernent la gouvernance, la mobilisation des
ressources financières, l'appropriation communautaire et la
continuité opérationnelle. Toutefois, les mesures
d'atténuation proposées permettent de renforcer significativement
la résilience du système et d'assurer sa viabilité
à long terme dans le contexte urbain de la commune de N'Sele.
5.3.
Recommandations
Les recommandations ci-dessous sont formulées à
partir des résultats de l'enquête menée dans le quartier
Harare, de l'analyse des pratiques locales de gestion des déchets et de
la présentation du projet TOMBEC (Tombeau
Écologique). L'objectif est de proposer des actions
concrètes et réalisables, adaptable aux realités et qui
nous permettront d'améliorer la gestion des déchets organiques,
de renforcer l'appropriation communautaire et d'assurer la durabilité
environnementale, sociale et économique du quartier Harare. Ces
recommandations s'adressent aux décideurs publics, aux praticiens du
secteur de l'environnement et de l'assainissement de la ville de Kinshasa,
ainsi qu'aux chercheurs impliqués dans la planification urbaine et les
solutions innovantes pour la gestion des déchets.
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